Analysis of Organic EL Materials and Impurities Using Single Quadrupole Mass Spectrometer

Význam tématu

Analytická kontrola organických EL materiálů je klíčová pro výrobu vysoce kvalitních OLED displejů a dalších světelných systémů. Přesné stanovení cílových sloučenin i nežádoucích nečistot ovlivňuje výkon a životnost zařízení.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem byla demonstrace použití přístrojové sestavy LCMS-2050 (HPLC + single quad MS) pro:

• Ověření syntézy sedmi komerčních organických EL materiálů podle hmotnostního spektra.
• Detekci a predikci molekulových hmotností známých i neznámých nečistot, ilustrované na sloučenině TAPC.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla prováděna na Nexera HPLC spojené se single quadrupole MS LCMS-2050.

HPLC podmínky:

• Kolona: Shim-pack Scepter C18-120 (100 × 2,1 mm, 1,9 µm)
• Mobilní fáze: methanol
• Průtok: 0,4 mL/min, teplota 40 °C, objem injekce 1 µL
• Detekce: PDA 210–500 nm

MS podmínky (ESI/APCI DUIS):

• Mód: scan m/z 250–800, pozitivní i negativní ionizace
• Rozhraní: +3,0 kV / -2,0 kV, corona needle +3,0 kV
• Plynné parametry: 2,0 L/min nebulizace, 5,0 L/min sušení, 7,0 L/min topný plyn
• Teplota DL: 200 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny cílové polycyklické aromáty (např. koronén, rubren, TAPC, CBP) byly snadno ionizovatelné a byly potvrzeny ionty odpovídající monoisotopickým hmotám.
Analýza nečistot v TAPC ukázala v PDA chromatogramu devět vrcholů. MS chromatogramy potvrdily konzistentní retenční časy a m/z hodnoty (663,6; 627,5; 717,5; 625,5).

Přínosy a praktické využití metody

Spojením HPLC s PDA detektorem a single quadrupole MS lze:

• Rychle ověřit syntézu cílových organických EL materiálů bez nutnosti high‐resolution měření.
• Detekovat a předpovídat molekulové hmotnosti neznámých nečistot bez dostupnosti standardů.
• Zvýšit efektivitu QA/QC laboratoří díky integraci přístrojů ve stejném prostoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření kompaktních LC-MS sestav pro rutinní kontrolu v průmyslu a výzkumu. Perspektivy zahrnují:

• Vyšší automatizaci a rychlejší analýzy.
• Integraci se softwarovými nástroji pro prediktivní modelování nečistot.
• Možné použití HRMS modulů pro detailní strukturální charakterizaci.

Závěr

Studie prokázala, že LCMS-2050 s single quad MS v kombinaci s PDA detektorem poskytuje spolehlivou platformu pro kontrolu syntézy organických EL materiálů i detailní analýzu nečistot v rámci jedné přístrojové sestavy.

Reference

• Kawashima M., Inohana Y. Analysis of Organic EL Materials and Impurities Using Single Quadrupole Mass Spectrometer. Shimadzu Application News, 2022.